(57)【要約】【課題】マルチレイヤ構造のファイルフォーマットを生成して圧縮する過程において、メモリが余分に必要にならないようにし、使用するメモリ容量が少ない画像処理方法と画像処理装置を実現する。【解決手段】入力画像をフレームメモリ１０に格納し、その入力画像の特徴に基づいて、画像分離部１１が各画素を複数の派生画像データのいずれに分離するかを表す画像分離情報を生成する。画像データと画像選択情報を含むマルチレイヤ画像の一部である複数の派生画像データを生成する背景画像生成部１２と前景画像生成部１４が、それぞれ入力画像の一つもしくは複数の画素単位で画像分離情報を利用して背景画像データと前景画像データを分離生成し、その各画素を入力画像における画素もしくは小領域ごとに生成して、フレームメモリ１０の対応する領域に上書きする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像をメモリに格納し、
該入力画像の特徴に基づいて、前記入力画像から一つもしくは複数の画素単位で、画像データと画像選択情報を含むマルチレイヤ画像の一部である複数の派生画像データを分離生成し、その各派生画像データの画素を、前記入力画像における画素もしくは小領域ごとに生成して、
その各画素を前記入力画像が格納されていたメモリに上書することを特徴とする画像処理方法。
【請求項２】
請求項１に記載の画像処理方法において、
前記生成された派生画像データの各画素を、前記入力画像を格納していたメモリ内の入力画像プレーンに等間隔で上書きすることを特徴とする画像処理方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の画像処理方法において、
前記派生画像データの画素を、前記入力画像における画素もしくは小領域ごとに前記入力画像を参照して生成し、
その各画素を前記入力画像が格納されていたメモリ内の既に参照された画素上に上書きすることを特徴とする画像処理方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の画像処理方法において、
前記派生画像データの画素を、前記入力画像における画素もしくは小領域ごとに前記入力画像を参照して解像度変換して生成することを特徴とした画像処理方法。
【請求項５】
請求項１から３のいずれか一項に記載の画像処理方法において、
前記複数の派生画像データのうち少なくとも一つは、前記入力画像における画素もしくは小領域ごとに前記入力画像を参照して、入力画像の１／ｎ〈ｎは自然数)の解像度に解像度変換して縮小して該派生画像データの画素を生成することを特徴とする画像処理方法。
【請求項６】
請求項１又は２に記載の画像処理方法において、
前記派生画像データの画素を、前記入力画像における画素もしくは小領域ごとに前記入力画像を参照して生成し、
その各画素を前記入力画像が格納されていたメモリ内のその後参照されない画素上に上書きすることを特徴とする画像処理方法。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の画像処理方法において、
前記複数の派生画像データの各画素を、前記入力画像を格納していたメモリ内の入力画像プレーンに開始点をずらして等間隔で上書きすることを特徴とする画像処理方法。
【請求項８】
請求項１に記載の画像処理方法において、
前記複数の派生画像データのうち少なくとも一つは、前記入力画像における画素もしくは小領域ごとに前記入力画像を参照して、入力画像の１／ｎ〈ｎは自然数)の解像度に解像度変換して縮小して該派生画像データの画素を生成し、
その各画素を、前記入力画像を格納していたメモリ内の入力画像プレーンに連続して詰めて上書きすることを特徴とする画像処理方法。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載の画像処理方法において、
前記複数の派生画像データの各画素を、前記入力画像における画素もしくは小領域ごとに一度に生成することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項に記載の画像処理方法において、
前記複数の派生画像データには、背景画像データと前景画像データを含むことを特徴とする画像処理方法。
【請求項１１】
入力画像を格納するメモリと、
該メモリに格納された入力画像の特徴に基づいて、各画素を複数の派生画像データのいずれに分離するかを表す情報である画像分離情報を生成する画像分離部と、
前記入力画像の一つもしくは複数の画素単位で前記画像分離情報を利用して、画像データと画像選択情報を含むマルチレイヤ画像の一部である複数の派生画像データを分離生成し、その各派生画像データの画素を、前記入力画像における画素もしくは小領域ごとに生成して、前記メモリに上書する派生画生成部と
を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の画像処理装置において、
前記画像分離情報又は該画像分離情報と前記入力画像とから、合成時に前記複数の派生画像データのいずれを選択するかを示すマスク画像を生成するマスク画像生成部を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項１３】
請求項１１又は１２に記載の画像処理装置において、
前記派生画生成部が、前記生成した派生画像データの各画素を、前記メモリ内の入力画像プレーンに等間隔で上書きすることを特徴とする画像処理装置。
【請求項１４】
請求項１１又は１２に記載の画像処理装置において、
前記派生画生成部が、前記派生画像データの画素を、前記入力画像における画素もしくは小領域ごとに前記入力画像を参照して生成し、その各画素を前記メモリ内の既に参照された画素上に上書きすることを特徴とする画像処理装置。
【請求項１５】
請求項１１から１４のいずれか一項に記載の画像処理装置において、
前記派生画生成部が解像度変換部を有し、前記派生画像データの画素を、前記入力画像における画素もしくは小領域ごとに前記入力画像を参照して前記解像度変換部によって解像度変換して生成することを特徴とした画像処理装置。
【請求項１６】
請求項１１から１４のいずれか一項に記載の画像処理装置において、
前記派生画生成部が解像度変換部を有し、前記複数の派生画像データのうち少なくとも一つは、前記入力画像における画素もしくは小領域ごとに前記入力画像を参照して、入力画像の１／ｎ〈ｎは自然数)の解像度に解像度変換して縮小し、該派生画像データの画素を生成することを特徴とする画像処理装置。
【請求項１７】
請求項１１から１３のいずれか一項に記載の画像処理装置において、
前記派生画生成部が、前記派生画像データの画素を、前記入力画像における画素もしくは小領域ごとに前記入力画像を参照して生成し、その各画素を前記メモリ内のその後参照されない画素上に上書きすることを特徴とする画像処理装置。
【請求項１８】
請求項１１から１７のいずれか一項に記載の画像処理装置において、
前記派生画生成部が、前記複数の派生画像データの各画素を、前記メモリ内の入力画像プレーンに開始点をずらして等間隔で上書きすることを特徴とする画像処理装置。
【請求項１９】
請求項１１又は１２に記載の画像処理装置において、
前記派生画生成部が解像度変換部を有し、前記複数の派生画像データのうち少なくとも一つは、前記入力画像における画素もしくは小領域ごとに前記入力画像を参照して、前記解像度変換部によって入力画像の１／ｎ〈ｎは自然数)の解像度に解像度変換して縮小して該派生画像データの画素を生成し、その各画素を、前記メモリ内の入力画像プレーンに連続して詰めて上書きすることを特徴とした画像処理装置。
【請求項２０】
請求項１から８のいずれか一項に記載の画像処理装置において、
前記派生画生成部が、前記複数の派生画像データの各画素を、前記入力画像における画素もしくは小領域ごとに一度に生成することを特徴とした画像処理装置。
【請求項２１】
請求項１1から２０のいずれか一項に記載の画像処理装置において、
前記派生画生成部が、前記複数の派生画像データとして背景画像データを生成する背景画像生成部と、前景画像データを生成する前景画像生成部とを含むことを特徴とする画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、スキャナ等によって入力する入力画像からマルチレイヤ構造のファイルフォーマットを生成して圧縮する画像処理方法及び画像処理装置に関し、特にその処理に使用するメモリ量を削減する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、カラープリンタの普及や高解像度スキャナ、デジタルカメラ等の普及に伴って、カラー画像の取扱いが増加している。それによって、カラー画像を保持するためのファイルサイズの増大が問題になる。そのため、ファイルサイズの削減を行うＪＰＥＧ（Joint Photographic Expert Group）等の画像圧縮方式が用いられている。
【０００３】
ＪＰＥＧはカラー静止画像の圧縮・伸張に関する国際標準企画であり、画像を離散コサイン変換（ＤＴＣ）、すなわち画像を小さなブロックに分割して周波数成分係数を量子化・符号化して圧縮する方式で変換し、他の画像ファイル形式よりファイル容量を小さくでき、しかも画質の劣化も少ない特徴がある。
【０００４】
さらに、その後、ＪＰＥＧよりも高圧縮で高品質な画像圧縮を行えるＪＰＥＧ２０００が規格化された。ＪＰＥＧ２０００は、ウエーブレット変換、すなわちウエーブレット関数により画像全体を周波数帯域に分けた縦横それぞれの周波数成分を量子化・符号化して圧縮する方式で変換する。
【０００５】
また、多くの特許文献にも、種々の画像圧縮技術を用いた画像処理装置や画像処理方法が提案されている。
例えば、特許文献１には、入力画像を複数のレイヤ画像に分離し、それぞれ解像度変換を行うようにした画像処理装置およびその画像処理方法等が記載されている。そして、解像度変換時に、レイヤ画像の画素数を単純に入力画素数に対してｎで割った値に設定してしまうと、合成時にがたつきが生じてしまうため、全てのレイヤ画像の画素数が合成時に元の整数倍になるように、画像サイズの加工を行う。
【０００６】
この特許文献１にはさらに、入力された画像をその画像の領域から得られる特徴を元にフォーマット変換し、一つのファイルに二つの画像データ、すなわち文字画像と自然画画像およびそのどちらを選択するかを示す選択データを持つマルチレイヤ構造に分解することによって、文字のエッジを保ち、自然画領域が滑らかな画質を保ちながら、データ容量を小さくすることができる技術が開示されている。
【０００７】
また、特許文献２には、画像データを構成する文字画像データ及び他の画像データのうち、文字画像データを形状画像データと色画像データとに分離し、その形状画像データ及び色画像データを処理用メモリのメモリ容量に応じた分割サイズで分割し、夫々分割した分割形状画像データ及び分割色画像データを、他の画像データに統合するための付加情報を生成するようにした画像処理装置とその画像処理方法等が記載されている。
【０００８】
さらに、特許文献３には、入力画像を複数のレイヤ画像に分離し、それぞれ解像度変換を行うことによって出力データ量の削減を行い、解像度変換した結果、依然としてデータ量が閾値より多いと判断した場合には、さらに低い解像度に落とすようにした画像処理装置およびその画像処理方法等が記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載された画像処理装置およびその画像処理方法では、マルチレイヤの画像へのフォーマット変換の過程で、一枚の入力画像データから、前景、背景というように、二枚の派生画像データが生成されるため、これらの画像を、後段の解像度変換や符号化処理などのために一時的に蓄えておかなければならない。通常画像プレーンは大きな容量であるため、このように派生画像データを一時的に蓄えておくと、大量の作業メモリを必要としてしまうという問題があった。
【００１０】
一方、特許文献２に記載された画像処理装置およびその画像処理方法は、処理過程の消費メモリの量に応じて、画像をマルチレイヤ画像に変換する処理の単位を決定し、画像を分割して処理するもので、結果的に中間データとして生成される画像データに要するメモリを削減することができる。
【００１１】
しかし、画像を分割した単位で処理するため、ブロックベース符号化であるＪＰＥＧに代表されるような、分割単位で独立して符号化できる圧縮には向いているが、ウェーブレット変換を用いたＪＰＥＧ２０００に代表されるような、画像全体のデータを同時に必要とする手法で圧縮する場合には、画像全体を同時には保持していないため、タイル分割した際に起きるタイル境界と呼ばれる不連続点が発生してしまうという問題がある。
また、特許文献３に記載の方法によれば、出力されるデータ量の削減は実現されるが、処理途中のメモリ消費については考慮されていない。
【００１２】
この発明はこれらの問題を解決するためになされたものであり、入力画像を複数の画像データに分解し、マルチレイヤ構造のファイルフォーマットを生成して圧縮する過程においてメモリが余分に必要にならないようにし、使用するメモリ容量が少ない画像処理方法と画像処理装置を実現することを目的とする。また、画像全体にフィルタを適用する場合にも有効にすることも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明による画像処理方法は上記の目的を達成するため、入力画像をメモリに格納し、その入力画像の特徴に基づいて、入力画像から一つもしくは複数の画素単位で、画像データと画像選択情報を含むマルチレイヤ画像の一部である複数の派生画像データを分離生成し、その各派生画像データの画素を、入力画像における画素もしくは小領域ごとに生成して、その各画素を入力画像が格納されていたメモリに上書きする。
【００１４】
上記生成された派生画像データの各画素を、上記入力画像を格納していたメモリ内の入力画像プレーンに等間隔で上書きするとよい。
また、上記派生画像データの画素を、入力画像における画素もしくは小領域ごとにその入力画像を参照して生成し、その各画素を上記入力画像が格納されていたメモリ内の既に参照された画素上に上書きしてもよい。
【００１５】
上記派生画像データの画素を、入力画像における画素もしくは小領域ごとにその入力画像を参照して解像度変換して生成することもできる。
さらに、上記複数の派生画像データのうち少なくとも一つは、上記入力画像における画素もしくは小領域ごとにその入力画像を参照して、入力画像の１／ｎ〈ｎは自然数)の解像度に解像度変換して縮小して該派生画像データの画素を生成することもできる。
【００１６】
また、上記派生画像データの画素を、入力画像における画素もしくは小領域ごとにその入力画像を参照して生成し、その各画素を上記入力画像が格納されていたメモリ内のその後参照されない画素上に上書きすることもできる。
これらの画像処理方法において、上記複数の派生画像データの各画素を、上記入力画像を格納していたメモリ内の入力画像プレーンに開始点をずらして等間隔で上書きすることもできる。
【００１７】
上記入力画像の１／ｎ〈ｎは自然数)の解像度に解像度変換して縮小して生成した派生画像データの各画素を、上記入力画像を格納していたメモリ内の入力画像プレーンに連続して詰めて上書きしてもよい。
さらに、上記複数の派生画像データの各画素を、上記入力画像における画素もしくは小領域ごとに一度に生成するとよい。
そして、上記複数の派生画像データには、背景画像データと前景画像データを含むことができる。
【００１８】
この発明による画像処理装置は、入力画像を格納するメモリと、そのメモリに格納された入力画像の特徴に基づいて、各画素を複数の派生画像データのいずれに分離するかを表す情報である画像分離情報を生成する画像分離部と、上記入力画像の一つもしくは複数の画素単位で上記画像分離情報を利用して、画像データと画像選択情報を含むマルチレイヤ画像の一部である複数の派生画像データを分離生成し、その各派生画像データの画素を、上記入力画像における画素もしくは小領域ごとに生成して、上記メモリに上書きする派生画生成部とを有する。
【００１９】
さらに、上記画像分離情報又は画像分離情報と入力画像とから、合成時に上記複数の派生画像データのいずれを選択するかを示すマスク画像を生成するマスク画像生成部を有するとよい。
上記派生画生成部は、上述した各画像処理方法の各処理を個別にあるいは組み合わせて実行することができる。そのため、解像度変換部を有することもできる。
また、上記派生画生成部は、上記複数の派生画像データとして背景画像データを生成する背景画像生成部と、前景画像データを生成する前景画像生成部とを含むことができる。
【発明の効果】
【００２０】
この発明によれば、入力画像からその領域ごとの特徴に基づいて、入力画像を文字画像と自然画画像というような派生画像データに分離し、マルチレイヤ構造のファイルフォーマットを生成する過程において、生成された派生画像の画素は入力画像を格納したメモリに上書きされるため、中間的に生成される派生画像データを蓄えるためのメモリが余分に必要にならず、結果的に使用するメモリ容量が少なくて済む。
【００２１】
そして、中間的に生成される画像は、全体を同時に保持できるため、ウェーブレット変換に代表されるような、画像全体にフィルタを適用する場合にも有効である。
また、単純に入力画像を格納したメモリに上書きしたのでは、派生画像データを生成するために必要な入力画像の情報を消去してしまうことになり、望む派生画像データを生成できなくなる恐れがあるが、派生画像データを生成するために必要な参照領域である小領域ごとに、参照、生成、およびメモリの上書き処理を行うようにすれば、派生画像データ生成に必要な画素を消去してしまう不具合が起きない。
さらに、等間隔で整列された画像データを生成することもできるため、後段の画像処理や画素を間引いて入力する符号化処理（圧縮処理）などを行いやすいというメリットが生じる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明による画像処理装置の実施例を示す機能ブロック図である。
【図２】ＭＲＣ構成のフォーマットに変換する例を示す説明図である。
【図３】背景画像と前景画像を低解像度への解像度変換を施す例を示す同様な説明図である。
【図４】図１の画像処理装置による処理全体の流れを示すフロー図である。
【図５】背景画素と前景画素を生成する実施例１による処理の流れの詳細を示すフロー図である。
【００２３】
【図６】実施例１による小領域単位での背景画素と前景画素の生成と上書きの説明図でである。
【図７】同じくその入力画像プレーンへの背景画素と前景画素の上書きが進んだ状態のの説明図である。
【図８】実施例２による小領域単位での背景画素と前景画素の生成と上書きの説明図でである。
【図９】同じくその入力画像プレーンへの背景画素と前景画素の上書きが進んだ状態のの説明図である。
【図１０】実施例３による背景画素の生成と上書きの説明図である。
【図１１】実施例４による背景画素を入力画像プレーンにつめて上書きする場合の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、この発明を実施するための形態を図面に基づいて具体的に説明する。
〔基本的な実施例の説明〕
図２は、ＭＲＣ構成（マルチレイヤ構成）のフォーマットに変換する例を示しており、原画像１を、背景画像１ａと前景画像１ｂとマスク画像１ｃに分離する。マスク画像とは、マスク画像中のある画素について、マルチレイヤ画像合成時に、背景画素と前景画素のどちらを選択するかを表した選択データのことである。またＭＲＣは、図１の構成に限定されず、背景画像と、その上に重ね合わされる、透過画素を含んだ複数の前景画像に分離される構成などが存在するが、ここでは簡単のため、図２の構成を例に詳細を説明する。
【００２５】
ＭＲＣ構成の場合、図３に示すように背景画像１ａと前景画像１ｂは、マスク画像１ｃより解像度を落としても、合成後の画像における視認性に対する響が少ないことから、ファイル容量を小さくする目的で低解像度への解像度変換を施すケースが多い。
このとき、分離した画像プレーンを生成した後に解像度変換を施すと、分離した解像度変換前の画像プレーンおよび、解像度変換後の画像プレーンを保持するためのメモリが作業用として必要になる。これらの作業用メモリを不要にすれば、フォーマット変換におけるメモリ使用量を格段に減らすことができる。
【００２６】
図１は、この発明による画像処理装置の実施例を示す機能ブロック図である。
この画像処理装置は、入力画像を格納するメモリであるフレームメモリ１０と、画像分離部１１と、解像度変換部１３を有する背景画像生成部１２と、解像度変換部１５を有する前景画像生成部１４と、マスク画像生成部１６とによって構成されている。
この図１において、各種の矢印付き線のうち、太い実線は入力画像のデータの流れを、細い実線は画像分離情報の流れを、破線は派生画像のデータの流れをそれぞれ示している。これらのうち、フレームメモリ１０を除く各部は、図示していない中央演算処理装置であるＣＰＵ、プログラムメモリであるＲＯＭ、データメモリであるＲＡＭ、およびそれらを相互に接続するＣＰＵバス等からなるマイクロコンピュータの機能によって実現され、後述する各処理がなされる。
【００２７】
画像分離部１１は、フレームメモリ１０に格納された入力画像を入力して、その特徴から各画素を後述する複数の派生画像データのいずれに分離するかを表す情報である画像分離情報を生成する。
背景画像生成部１２と前景画像生成部１４は、フレームメモリ１０に格納された入力画像の一つもしくは複数の画素単位で、画像分離部１１が生成した画像分離情報を利用して、画像データと画像選択情報を含むマルチレイヤ画像の一部である複数の派生画像データを分離生成し、その各派生画像データの画素を、入力画像における画素もしくは小領域ごとに生成して、フレームメモリ１０に上書きする派生画生成部を構成している。
【００２８】
その背景画像生成部１２は、フレームメモリ１０内の入力画像中の一部領域のデータと、画像分離部１１からの画像分離情報を利用して派生画像データである背景画像データを生成し、解像度変換部１３によって解像度変換して各画素の画素値を決定し、その各画素をフレームメモリ１０内の対応する領域に上書きする。
また、前景画像生成部１４は、背景画像生成部１２と同様に、フレームメモリ１０内の入力画像中の一部領域のデータと、画像分離部１１からの画像分離情報を利用して派生画像データである前景画像データを生成し、解像度変換部１５によって解像度変換して各画素値を決定し、その各画素をフレームメモリ内の対応する領域に上書きする。
【００２９】
マスク画像生成部１６は、画像分離部１１からの画像分離情報とフレームメモリ１０内の入力画像を入力し（場合によっては画像分離情報のみを入力し）、合成時に前景画像生成部１４によって生成された背景画像データの背景画素データとのどちらを選択するかを示すマスク画像を生成する。
【００３０】
この画像処理装置による画像処理方法を実行する処理全体の流れは図４のようになる。
画像のスキャンにより図４に示す処理を開始し、まずステップＳ１で、スキャンされた画像をフレームメモリ１０に入力して蓄える（格納する）。
次いで、ステップＳ２で画像分離部１１がフレームメモリ１０の入力画像を入力して、その入力画像から、画像のエッジ強度、明度などの特徴を抽出する。通常、画像中の文字領域と自然画領域では、エッジや画素であるサンプルの周波数が異なるので、文字領域と自然画領域を分離するために必要な特徴として抽出する。
【００３１】
そして、ステップＳ３でその抽出した画像特徴から分離情報を生成する。分離情報とは、各画素を背景、前景どちらの画像に分離するかを表す情報である。これはつまり、マルチレイヤ合成時に、背景と前景どちらの画素を重ね合わせに選択するかという情報であるマスク画像を生成するために直接扱う情報でもある。
【００３２】
次に、ステップＳ４でマスク画像生成部１６が、その分離情報とフレームメモリ１０内の入力画像とからマスク画像を生成する。マスク画像は、前述したように、重ね合わせに背景画素と前景画素のどちらを選択するかを示す選択データであり、二値データで表わされることが多い。背景を使う画素を「０」、前景を使う画素を「１」というように生成される。マスク画像は、画像中の文字などのディテールを形成するので、入力画像と同じ解像度で生成するのが好ましい。
【００３３】
その後、ステップＳ５で背景画像生成部１２と前景画像生成部１４が、それぞれ分離情報とフレームメモリ１０内の入力画像を入力して、背景画像データの背景画素と前景画像データの前景画素を生成する。背景画像生成と前景画像生成の基本的な概念は、分離情報から背景とされる画素を背景画像の画素とし、前景とされる画素を前景画像の画素として二つの画像を生成する。そして、その各画素をフレームメモリ１０内の対応する領域に上書きする。
【００３４】
その際、圧縮率向上の目的で前景画素及び背景画素をそれぞれ解像度変換部１３，１５によって解像度変換（低解像度化）したり、背景画像生成の際に、原画像から前景画像を除去した部分を近傍画素で穴埋めするなどの処理を行ってもよい。
【００３５】
そして、ステップＳ６で、生成されたマスク画像、背景画像、前景画像を圧縮する。マスク画像が二値画像であればＭＭＲ，ＪＢＩＧ，ＪＢＩＧ２などの二値画像符号化方式を用いて圧縮する。背景画像と前景画像はＪＰＥＧ，ＪＰＥＧ２０００，ＧＩＦなどの多値画像符号化方式を用いて圧縮する。このように、データ圧縮を種々の方式で容易に行うことができる。
【００３６】
最後に、ステップＳ７で、生成したマスク画像、背景画像、前景画像のデータをラッピングしたマルチレイヤ画像データを生成する。例えばＰＤＦでは、レイヤを重ね合わせるための下地画像データ、上から重ねる画素の選択データ、上から重ねる画像データ、各データの画素数、各データのフィルタ形式を示したファイルとなる。
【００３７】
〔実施例１〕
次に、背景画素と前景画素を生成する実施例１の処理の流れの詳細を図５に示す。
背景画像と前景画像の画素生成は小領域単位で行う。ここで、画像と前景画像ともに入力画像中の２×２画素の小領域（ブロック）単位で生成し、二分の一の解像度変換を施す場合を例に説明する。
入力画像を２×２のブロックに分割し、入力画像全体について図５に示すステップＳ１１〜Ｓ１６の処理を繰り返す。
【００３８】
まず、ステップＳ１１で、入力画像における２×２画素の小領域ごとに、分離情報と入力画素を参照する。
そして、ステップＳ１２で背景画素を生成するため、２×２画素中の分離情報から解像度変換した背景画素を算出（判定）し、背景とする画素の画素値の合計を、背景とする画素の画素数で割った値を、対応する背景の画素値とする。
【００３９】
また、ステップＳ１３で前景画素を生成するため、２×２画素中の分離情報から解像度変換した前景画素を算出（判定）し、前景とする画素の画素値の合計を、前景とする画素の画素数で割った値を、対応する前景の画素値とする。
画素値の合計を画素数で割った処理は、１／２の解像度変換に該当する処理であり、解像度変換はこの手法以外にも、ニアレスとネイバー、バイリニア法などがある。解像度変換は、上記入力画像を１／ｎ〈ｎは自然数)の解像度に解像度変換して縮小することができる。背景画像データと前景画像データのうちのいずれか一方のみの各画素を、上記のように解像度変換して生成してもよい。
【００４０】
ここで２×２画素中に、背景画素とすべき画素が一つも無い場合は、近傍の画素値で埋める「穴埋め」処理を行ってもよいし、規定値を背景画素値としてもよい。穴埋め処理は、例えば未決定画素として記憶しておき、後に近傍の決定済み背景画素の画素値で上書きする。前景画素とすべき画素が一つも無い場合も同様である。
【００４１】
次のステップＳ１４では、このように決定された背景画素値を、入力画像の２×２画素を格納していた図３のフレームメモリ１０のうち、一箇所に上書きし、ステップＳ１５では、前景画素値をフレームメモリ１０の背景画素値を上書きした個所でない別の一箇所に上書きする。上書きされたフレームメモリ１０は、既にマスク画像、前景画像、背景画像生成のために参照済みの内容が格納されたメモリであるため、上書きによってその値が消去されても影響が無い。
【００４２】
以上の処理を、ステップＳ１６で全領域について前景、背景画素を生成したと判断するまで繰り返した後、処理を終了する。２×２画素ブロック単位でこの処理を繰り返す際に、図６に示すように、背景画素２１と、前景画素２２をともに２×２画素ブロック２０中の相対的に同じ箇所に上書きをすることによって、フレームメモリ１０の入力画像プレーン１０Ｐに図７に示すような市松模様に上書きされた中間画像データが生成される。
【００４３】
このようにして生成された背景画像および前景画像の画像データは、入力原画像が１／２に解像度変換されたものであるため、入力画像を格納していたフレームメモリ１０のメモリ領域からはみ出してしまうことは絶対に無い。したがって、中間的に生成されるデータのために、余分なメモリを用意する必要が無く、処理過程での作業メモリの大幅な削減の効果がある。
【００４４】
また、図７に示すように生成された背景画像および前景画像の画像データは、開始点をずらして共に等間隔で並んでいるため、例えばＪＰＥＧやＪＰＥＧ２０００といった符号化方式を施す符号化器が、被圧縮データの入力方法として、サブサンプリングしながら入力する方法をサポートしていれば、サブサンプリング間隔を２として間引き入力して、容易に符号化することができる。ここでいう等間隔とは、主走査方向と副走査方向にそれぞれ等間隔であればよく、必ずしも主走査方向と副走査方向も等しい間隔である必要は無い。
【００４５】
ここでは背景画像と前景画像を同時に生成して上書きする方法を例としたが、背景画像と前景画像の一方のみを入力画像のフレームメモリに上書きし、他方の画像データを別のメモリに蓄積したとしても、作業メモリの削減の効果は存在するので、この発明を限定するものではない。
【００４６】
〔実施例２〕
次に、背景を１／２の解像度に変換し、前景を１／４の解像度に変換するこの発明の第２実施例について説明する。この場合、一度に背景画像データと前景画像データを生成する処理単位は、図８に示す４×４画素のブロック３０になる。
図８の上部に示すように背景画素２１は実施例１で前述したのと同様に、２×２画素から１画素分を決定する。前景画素２２は、４×４画素から１画素分を決定する。その結果生成された背景画素２１を、図８の下部に示すように、４×４画素のブロック３０の入力画素に対応して１画素おきに入力画像が格納されていたフレームメモリに上書きする。
【００４７】
また、生成された前景画素２２を、入力画素に対応して３画素おきに、入力画像が格納されていたフレームメモリ１０に上書きする。
この４×４画素ブロック３０ごとの処理を全ての画像領域について行うと、最終的に背景画素２１と前景画素２２が図９に示すように、フレームメモリ１０の入力画像プレーン１０Ｐに上書きされた背景画像データと前景画像データが生成される。
【００４８】
〔実施例３〕
背景画素と前景画素を生成するときに、必ずしも解像度変換後の解像度比と参照する入力画像における画素数が一致しなくともよい。
具体的には、例えば４×４の分離情報と入力画像の画素を参照して、解像度を１／２に変換するという意味である。この場合には、図１０に示すように、フレームメモリ１０の入力画像プレーン１０Ｐのまず最も左上の画素から４×４画素の入力画素のうち、背景とされる画素の画素値を使ってバイリニア、バイキュービックなどのアルゴリズムを使って１画素の背景画素２１を決定する。その決定した背景画素２１は左上の画素メモリに上書きする。なぜなら次の小領域での処理ではこの画素は参照しないからである。
【００４９】
次の小領域での処理は、前回の処理時に対して、２画素ラスタ方向にずらした点を開始点として４×４画素の入力画素を参照して１画素の背景画素２１を生成し、先ほどの上書き画素より２画素ずらした点に上書きする。
ここでは、話を簡単にするために背景画素生成のみを例にしたが、前景画素の生成を同時に行うこともできる。
【００５０】
〔実施例４〕
この実施例４では、生成される背景画像を解像度変換して縮小する場合に、入力画像の小領域単位で、分離情報および入力画像を参照し、背景画素を生成する。
このとき背景画像は、入力画像よりも小さい解像度で生成されるため、背景画像データ全体では、入力画像が格納されているメモリよりも小さいメモリで済む。例えば、背景画像を入力画像の１／２のスケールに変換する場合、入力画素と背景画素のビット数が同じであれば、入力画像の半分のメモリに収まるはずである。
【００５１】
そこで、背景画素を、図１１に斜線を施した「背景Ｒプレーン」で示すように、フレームメモリ１０の参照済みの入力画素が格納されていた入力画像プレーン１０Ｐに連続して順次詰めて上書きする。
こうすることによって、後段の符号化器が間引き入力をサポートしていない場合にも、容易に符号化したいデータとして背景画像データを渡すことができる。
また、背景画像のビット深さが入力画像のビット深さを超えるような生成を行った場合でも、同様に詰めて画素を配置することができる。
【００５２】
上述した実施例ではマルチレイヤ画像の一部である複数の派生画像データを、背景画像データと前景画像データとして説明したが、これに限るものではなく、文字領域の画像データと自然画領域の画像データなどでもよい。
入力画像を格納するメモリもフレームメモリに限らず、画像データを格納できるメモリであればよい。
その他、この発明による画像処理方法および画像処理装置は、上述した実施例に限定されるものではなく、種々変更できることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
この発明による画像処理方法および画像処理装置は、画像データを扱う各種の装置、例えばモノクロ及びカラーのプリンタ、イメージスキャナ、デジタル複写機、デジタル複合機、デジタルカメラ、カメラ付携帯電話、電子ファイリング装置など広範な機器に適用可能であり、それらのメモリ容量を少なくして、コスト低減を図ることができる。
【符号の説明】
【００５４】
１：原画像      １ａ：背景画像      １ｂ：前景画像      １ｃ：マスク画像
１０：フレームメモリ      １０Ｐ：入力画像プレーン      １１：画像分離部      
１２：背景画像生成部      １３：解像度変換部      １４：前景画像生成部      
１５：解像度変換部      １６：マスク画像生成部      
２０：２×２画素ブロック      ２１：背景画素      ２２：前景画素
３０：４×４画素ブロック
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５５】
【特許文献１】特開２００７−１５８９５２号公報
【特許文献１】特開２００８−２３６１６９号公報
【特許文献１】特開２００２−３６８９８６号公報
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図２】
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